直線近似の場合の誤差の推定の検証(その1)

まずは適当なデータセットを用意します.

x y
1 3.0
2 4.2
3 5.8
4 6.2
5 6.8

エクセルでグラフを作成すると,

と切片あり,なしでの近似式を導き出すことができます.
では,このパラメータの誤差はどうなるでしょう?

切片あり

それぞれのパラメータの誤差は,

となります.x2を求めると,

x y x2 xy fit (fit-y)2
1 3.0 1 3.0 3.28 0.0784
2 4.2 4 8.4 4.24 0.0016
3 5.8 9 17.4 5.20 0.36
4 6.2 16 24.8 6.16 0.0016
5 6.8 25 34.0 7.12 0.1024
           
15 26.0 55 87.6   0.544

です.一番下の行は総和です.

と計算できるので,

と計算できます.

 

切片なし

パラメータの誤差は,

となります.x2を求めると,

x y x2 xy fit (fit-y)2
1 3.0 1 3.0 1.59 1.98
2 4.2 4 8.4 3.19 1.03
3 5.8 9 17.4 4.78 1.04
4 6.2 16 24.8 6.37 0.03
5 6.8 25 34.0 7.96 1.35
           
15 26.0 55 87.6   5.44

です.一番下の行は総和です.

ですので,

となります.

では,この結果が,正しいかを検証しましょう.

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